Hydrochlorierung

Hydrochlorierung, auch Hydrochlorierung genannt, bezeichnet chemische Reaktionen, bei denen Wasserstoffchlorid (HCl) an eine ungesättigte Verbindung addiert wird. Typische Ziele sind Alkene und Alkine. Bei Alkenen führt die Reaktion in der Regel zu Alkylchloriden; bei Alkenen wie Ethen ergibt sich Ethylchlorid (CH3CH2Cl), bei Propene 2-Chlorpropane (CH3CHClCH3). Allgemein gilt die Markovnikov-Regel: Das Chlor-Teilchen bindet an das wärtere oder stärker substituierte Kohlenstoffatom, während das Wasserstoff-Teilchen an den weniger substituierten Kohlenstoff gebunden wird.

Mechanismus und Varianten: Die Reaktion verläuft meist über eine elektrophile Addition. Zunächst wird das C=C durch ein Proton (H+) aus HCl protoniert, es entsteht ein Carbocationen-Intermediat, das dann durch Cl− angegriffen wird. In ionischen Bedingungen folgt dies der Markovnikov-Regel. Unter bestimmten radikalischen oder vergüteten Bedingungen können auch Abweichungen auftreten, einschließlich anti-Markovnikov-Additionen, die jedoch seltener sind und von den Reaktionsbedingungen abhängen.

Substrate und Produkte: Neben Alkenen lassen sich auch Alkine hydrochlorieren, wobei Vinylchloride als Zwischenprodukte entstehen können. Mit überschüssigem HCl können weitere Reaktionen zu dialkylchlorierten Produkten oder geminalen Dichlorkohlenwasserstoffen führen.

Industrieanwendungen: Eine wichtige industrielle Anwendung ist die Herstellung von Vinylchloridmonomer (VCM) durch Hydrochlorierung von Acetylen: HC≡CH + HCl → CH2=CHCl. Dieses VCM dient als Vorstufe für PVC. Hydrochlorierungen werden außerdem verwendet, um Alkylchloride als Zwischenprodukte in der organischen Synthese herzustellen.

Sicherheit und Umwelt: Wasserstoffchlorid ist stark korrosiv und reizt Haut, Augen und Atemwege. Organische Chlorverbindungen können toxisch oder persistent sein; adäquate Schutzausrüstung, Abgas-/Abwasserkontrolle und sichere Handhabung sind erforderlich.